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秦伟:分布式能源系统节能潜力大 发展障碍多

2010.6.01

  “我们这栋办公楼就是部分采用了分布式能源系统,供冷和供热都是依靠地热资源,本来供电也可以自给一部分,但由于不能上电网,我们的发电机也就难以在这方面发挥作用了。”

  日前,在接受《科学时报》记者采访时,中国科学院工程热物理研究所所长秦伟作上述表示。

  分布式能源系统,是指将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散的方式布置在用户端,以双向传输冷、热、电能。秦伟透露,分布式能源系统如果做得好,节能率可达20%~40%。目前我们的简单分布式供能系统,节能率大约为5%~10%,尚有巨大的技术提升空间和市场发展潜力。

  《科学时报》:从国家角度,在分布式供能技术方面有哪些愿景和计划?分布式供能系统的发展态势如何?

  秦伟:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将分布式供能技术作为与氢能、核能等并列的4项能源领域前沿技术,“十一五”期间部署了分布式供能专题进行重点研究,我们所几乎参与了所有关于微小型燃机和分布式供能国家级示范性项目的研究。

  工程热物理所从事分布式冷热电联供系统研究已有20多年,在分布式冷热电联供系统集成与设计、燃气轮机和余热利用装置等关键技术及设备研发、系统运行与控制等方面展开了深入研究,整体处于国内领先水平,部分研究达到国际先进水平。我们正在承担一项“973”项目“多能源互补的分布式冷热电联供系统基础研究”,两项“863”目标导向性分布式供能系统项目示范研究。

  “十二五”期间,分布式供能将为我国智能电网建设提供重要的技术支持。同时经过了20余年的技术储备,国家发改委正在制定分布式供能这一新兴能源产业的发展规划,并针对电力、石油、天然气等各能源行业,下发了推进分布式供能产业化的征求意见通知。

  另外,据国家《可再生能源发展“十一五”规划》,将在我国建成50个绿色能源示范县,意在利用不同县不同的能源资源特点,利用电网延伸、风力发电、小水电、太阳能、沼气、生物质能源发电等,达到一个县的能源自给,不与工业争电。这也是分布式供能系统的利用方向,相关技术工程热物理所都已掌握。

  可以预计,分布式供能在未来5到10年,将在我国供能方式转型和改变能源结构方面成为一支重要力量。

  《科学时报》:现在国内外分布式供能技术的总体发展状况是怎样的?

  秦伟:分布式供能技术比较发达的国家和地区主要集中在美欧及日本等国。

  美国是最早发展分布式供能系统的国家之一 ——1978年,以冷热电联产系统为主要形式的分布式供能系统在美国推广。据国际分布式能源联盟统计,截至2004年底,美国分布式供能系统装机容量占总装机容量的7.8%。欧洲分布式供能发展水平世界领先,尤其是丹麦、荷兰、芬兰,其分布式供能发电量分别占到国内总发电量的52%、38%和36%,远远高于世界平均水平。在日本能源供应领域中,热电(冷)联产系统是仅次于燃气、电力的第三大公益事业。

  另外在瑞士,一栋楼、一幢别墅,就可以利用光伏发电自用,用不了的可以送上电网卖掉,送上电网的价格比自己用的价要高,有些家庭主妇就靠此赚钱。这也是其国家政策在发挥引导作用。

  与发达国家相比,我国分布式供能技术处于起步阶段,差距较大。我国在技术、经济、政策法规等方面还存在诸多需要完善之处。

  近几年在上海、广州和北京已经建成了10多座分布式供能系统,用于医院、机场、商业中心等场合。但微小型燃气轮机依赖进口、动力余热缺乏高效的利用手段、低温余热利用不充分……我国普遍存在节能率不高、经济性不够理想等问题。

  《科学时报》:工程热物理所的示范工程是什么情况?

  秦伟:我们的3个示范工程是国家科技计划并列部署的,分别针对我国不同区域、不同用户类型,开展分布式供能系统示范。

  比如,已经完成的示范工程是在广东佛山,是一个以燃气轮机为动力的冷电联供示范系统,为佛山市供电局季华路变电站大院的3座办公楼进行冷电供应。该示范工程是适合我国南方地区的燃气轮机冷电联产技术和电力并网技术,目前正准备进行系统调试和测试。

  另两个筹备的示范项目,一个在内蒙古呼和浩特,为一个文化产业园提供多种形式的能源,这是一个适合北方地区的燃气轮机热电联供系统;另一个示范工程去年刚刚启动,是位于广东东莞一个工业园区的内燃机冷热电联供系统。

  上述项目都是以企业,特别是电力企业牵头并作为投资主体,中科院作为主要技术支持,联合开展分布式供能的“863”示范工程建设。

  《科学时报》:国内分布式供能技术有什么新动向?

  秦伟:除了通过科技计划部署专门的研究与示范以外,企业、市场对分布式供能技术的期望度也非常高,许多企业也在积极参与技术和应用的探索。

  北京、上海和广州等地率先开展了多个分布式冷热电联供系统的示范性建设项目,比如华南电力集团、华北电力集团、北京天然气集团、广东宏达集团、四川希望集团等都在做。

  另外,珠江三角洲和长江三角洲等沿海地区有上万个小型工业园,主要采用以燃气轮机或内燃机为核心、以供电为主要目标的简单供能系统,有待转变为分布式供能方式。

  从发展趋势来看,现在很需要分布式供能这样的节能减排技术,对此,我们也在积极推进。

  《科学时报》:分布式供能的发展还需要怎样的社会支持?

  秦伟:分布式冷热电联产系统作为一种新的能量供应系统,势必替代一些传统的能源系统,因此自然会遇到一些传统观念、行业利益甚至法律法规等方面的问题。

  目前存在某些个别设计或运行不合理的工程项目,造成系统节能性不理想,同时用户对环境、经济性、可靠性还存在疑虑,相信许多国内外长期连续运转着的冷热电联产系统,会对此提供最有力的解释和证明。这也表明,分布式供能技术还缺乏标准和准入门槛。

  计划经济时期的行业划分是许多新技术发展的桎梏,对于跨行业技术更是如此。如何作好供热、供电、燃气等各行业间的利益协调、在国家利益的高度上统一认识,对分布式供能技术来说至关重要。

  具体的例子是电力并网问题,这是目前我国发展冷热电联产技术的主要障碍之一。我国现行《电力法》中的有关条款,对分布式供能、可再生能源发电等有很强的限制,阻碍着这些节能技术的发展。

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